Relationship between Nano-topology and Corrosion Resistance of Metallic Thin Films Prepared by Ion-Beam-Sputter Deposition Method

离子束溅射沉积法制备金属薄膜的纳米拓扑结构与耐腐蚀性能的关系

• 批准号: 19560718
• 负责人: AKAO Noboru
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560718/
• 关键词: 薄膜材料; 表面形態; 薄膜組織; スパッタ蒸着法; イオンビームアシスト堆積法; 耐食性; 不働態皮膜; ナノメータスケール

バルク材料のマクロ的な表面粗さと耐食性の関係と同様に, 薄膜材料であってもナノスケールオーダーで凹凸の小さいものは耐食性が良好であり, 凹凸の大きいものは耐食性が低く,作製方法ばかりではなく薄膜の表面形態により耐食性が変化すると考えられる. 本研究の目的は, 薄膜材料の耐食性に影響を与える組成や組織以外の因子を検討するために, ナノメータスケールで表面状態の異なる試料や組織の規定された試料をイオンビームスパッタ蒸着法もしくはイオンビームアシスト堆積法により作製し, 薄膜材料の微視的な表面性状や薄膜組織と耐食性の関係について定量的かつ系統的に検討することとした.本研究では, 微視的に表面性状の異なる模擬試料を作製するために, デュアルイオンビームスパッタ蒸着装置を用いて, スパッタ蒸発させる被スパッタ粒子と, アシストイオンソースの物理的パラメータを変更することで各種の性状を有する試料を作製した. 作製した試料について, 薄膜の結晶構造・組織の評価, 薄膜表面および表面皮膜下における原子および化学種の化学結合状態の解析を行い, 不働態皮膜やその下の薄膜素地の原子および化学種の化学結合状態について検討した.

与大块材料的宏观表面粗糙度和耐腐蚀性之间的关系类似，即使是纳米级凹凸较小的薄膜材料也具有良好的耐腐蚀性，而凹凸较大的薄膜材料的耐腐蚀性会根据情况而变化。本研究的目的是研究除成分和结构之外影响薄膜材料耐腐蚀性能的因素。通过离子束溅射沉积或离子束辅助沉积制备不同表面条件或纳米尺度上确定结构的样品，定量研究薄膜材料的微观表面性质、薄膜结构和耐腐蚀性之间的关系。在这项研究中，为了创建具有微观不同表面特性的模拟样品，我们使用双离子束溅射沉积系统来蒸发溅射颗粒并通过改变辅助离子源的物理参数制备了各种性质的样品，对于制备的样品，我们评估了薄膜的晶体结构和织构，以及薄膜表面和下方的原子和化学物质的化学键。我们分析了表面膜的状态并研究了钝化膜和下面的薄膜基板中的原子和化学物质的化学键状态。